unità Calore

unità
LEGENDA DELLE
SEGNALAZIONI DI
REDAZIONE:
C2
Calore
TESTO MODIFICATO
TESTO PROPOSTO
PER ELIMINAZIONE
RICHIESTA PRECISAZIONE DI CONTENUTO
Eventuali note per il
grafico
2.1
Definizione e misura del calore
Particolare tipo di energia che causa la variazione di
temperatura di un corpo.
2.2
Capacità termica e calore specifico
Ogni corpo ha una predisposizione più o meno accentuata a
ad assorbire calore.
3.3
Legge della termologia
Pone in relazione la causa “calore” con l’effetto “temperatura”.
UNITÀ 2 - CALORE
1.1
Definizione e misura del calore
Riprendiamo brevemente la definizione di equilibrio termico data nell’unità precedente. Poniamo a contatto termico due corpi A e B, aventi rispettivamente temperature iniziali TA e TB con TA > TB. Dopo un certo intervallo
di tempo, i due corpi assumono la stessa temperatura di equilibrio Te di
valore intermedio tra TA e TB. Questo avviene per il trasferimento di energia interna dal corpo più caldo (a temperatura maggiore) a quello più freddo (a temperatura minore). Il corpo B assorbe energia interna, si riscalda, e
aumenta la sua temperatura fino a Te e il corpo A cede energia interna, si
raffredda e diminuisce la sua temperatura fino a Te.
▀ Definizione di calore
I processi di riscaldamento e raffreddamento sopra ricordati sono dovuti a
un trasferimento di energia a cui la fisica dà il nome di calore.
Il calore è una grandezza fisica scalare: il suo valore Q indica la quantità di energia trasferita tra due corpi in contatto termico a differente
temperatura; il calore si trasferisce per la maggiore parte dal corpo a
temperatura più alta a quello a temperatura più bassa (vedere figura
1.2 dell’unità precedente).
?
Attenzione: non ha senso parlare di calore posseduto da un corpo perché
il calore compare solo nel processo di trasferimento, e dunque, può essere
misurato solo durante tale processo.
▀ Segno di Q e di ∆T.
Dato un corpo A a una generica temperatura TA, si definisce:
● calore ceduto (fig. 2.1a) il calore fornito a un corpo B a temperatura infe-
riore TB (B si riscalda mentre A si raffredda); per convenzione il valore
del calore ceduto ha segno algebrico negativo (Q < 0).
● calore assorbito (fig. 2.1b) il calore proveniente da un corpo B a tempera-
tura superiore TB (B si raffredda mentre A si riscalda); per convenzione il
valore del calore assorbito ha segno algebrico positivo (Q > 0).
b
a
TA > T B
A
(TA)
QA < 0
TA < T B
B
A
(TB)
(TA)
QA > 0
B
(TB)
A causa del trasferimento di calore, il corpo subisce una variazione di temperatura ∆T definita dalla differenza tra la temperatura finale Tf (a trasferimento avvenuto), e la temperatura iniziale Ti (precedente al trasferimento),
Figura 2.1
Il riscaldamento o il raffreddamento di un corpo dipende da
come il calore interagisce con
il corpo stesso: se lo assorbe o
se lo cede: (a) il corpo A cede
calore al corpo B; (b) il corpo
A assorbe calore dal corpo B..
2
3
PARTE C - TERMOLOGIA
cioè
T  T f  Ti
(2.1)
Al segno di ∆T è associato il riscaldamento e il raffreddamento del corpo;
infatti
● il corpo che cede calore abbassa la sua temperatura (si raffredda):
essendo Tf < Ti si avrà ∆T < 0.
● il corpo che cede assorbe calore aumenta la sua temperatura (si riscal-
da): essendo Tf > Ti si avrà ∆T > 0.
La differenza di temperatura ∆T è la medesima se si impiega la scala centigrada (le temperature sono indicate con T maiuscolo che sottintendono
l’adozione del kelvin come unità di misura).
▀ Misura del calore
La misura del calore si effettua con strumenti chiamati calorimetri (vedere
approfondimento).
La grandezza fisica scalare calore (Q) è un’energia: l’unità di misura nel
sistema SI per la grandezza scalare fisica energia è il joule (simbolo J).
Un’altra unità di misura molto usata è la caloria (simbolo cal) definita nel
seguente modo:
una caloria equivale alla quantità di calore che deve assorbire 1 g di
acqua per elevare la sua temperatura da 14,5 °C a 15,5 °C.
Spesso si impiega la kilocaloria (simbolo kcal) per cui è valida l’equivalenza:
1 kcal = 1000 cal
Il trasferimento di calore non avviene solo tra
due corpi a differente temperatura ma anche
tramite movimento meccanico.
Con il mulinello di Joule (figura a lato) è possibile
cedere calore a una massa d’acqua sfruttando la
forza di gravità che fa scendere i pesi e dunque
ruotare le pale del mulinello. La rotazione agita
l’acqua, aumenta la sua energia interna come
pure la temperatura: l’acqua dunque si riscalda.
Si trova sperimentalmente che, indipendentemente dalla massa d’acqua, il rapporto tra
l’energia L sviluppata dalla rotazione delle pale
e il calore assorbito Q dall’acqua si mantiene
costante, cioè
L
J
Q
(1)
peso
pala
UNITÀ 2 - CALORE
La costante J è definita equivalente meccanico della caloria e si misura in joule su calorie
(simbolo J/cal).
Il valore di J è stabilito dalla seguente definizione: per aumentare di 1,000 °C la temperatura di
1,000 g di acqua è necessario una energia di 4,186 J. Dalla definizione di caloria, si ha dunque
che un energia di 4,186 J provoca sull’acqua il medesimo effetto di quando assorbe 1 cal di
calore. Mettendo questi dati nella (1) si ha
J
L 4,186 J
J

 4,186
Q
1 cal
cal
Concludendo per produrre 1 cal di calore occorrono 4,186 J di energia; questa corrispondenza sperimentale prova l’equivalenza tra energia e calore, o in altri termini, che il calore è una
energia.
2.2
Capacità termica e calore specifico
Per un corpo, cedere o assorbire calore, implica variare la sua temperatura.
Appare ovvio che una medesima quantità di calore che coinvolge corpi di
natura e massa diversa, non comporta medesima variazione di temperatura. Per esempio consideriamo il calore ceduto da un accendino che rende
incandescente un ago, e forniamo il medesimo calore a un kilogrammo di
acqua : la variazione di temperatura che subisce l’accendino è molto più
elevata di quella dell’acqua, che in questo caso, è addirittura trascurabile.
Da questo esempio è evidente che l’effetto causato dal trasferimento di
calore dipende dalla natura e dalla massa del corpo coinvolto. Quindi
occorre definire nuove grandezze fisiche, che indicano quanto un corpo è
in grado di assorbire o cedere calore in funzione delle sue caratteristiche.
Daremo due definizioni:
- la capacità termica, che offre una indicazione in funzione della natura e
della massa del corpo;
- il calore specifico, che offre un indicazione in funzione solo della natura del
corpo.
▀ Capacità termica
Consideriamo un corpo generico. Ipotizziamo che assorba una certa quantità di calore Q > 0, con conseguente innalzamento della sua temperatura
(∆T > 0). L’analisi è equivalente se il corpo cede calore (Q < 0), con conseguente diminuzione di temperatura (∆T < 0).
Si definisce capacità termica C di un corpo il rapporto tra il calore
assorbito (ceduto) Q e il corrispondente aumento (diminuzione) di
temperatura per un intervallo ∆T, cioè
C
Q
T
(2.2)
Definiamo le
proprietà che
offrono una indicazione sulla predisposizione di un corpo
ad assorbire o cedere
calore.
4
5
PARTE C - TERMOLOGIA
L’unità di misura della capacità termica, nel sistema SI, è joule su kelvin (simbolo J/K) oppure, in modo indifferente, joule su grado centigrado (simbolo
J/°C).
Si osserva che la capacità termica è sempre positiva se si rispettano le convenzioni sui segni algebrici da apporre ai valori di calore ceduto e assorbito, e il segno algebrico per ∆T a seconda dell’aumento o diminuzione di
temperatura.
Se nella (2.1) si pone ∆T = 1 K, si ottiene
C Q
(2.3)
che fornisce la seguente definizione alternativa della capacità termica:
la capacità termica di un corpo è il calore che esso deve assorbire
(cedere) affinché la sua temperatura aumenti (diminuisca) di un grado
kelvin, o di un grado centigrado.
La capacità termica dipende sia dal tipo di sostanza che compone il corpo
sia dalla sua massa. Dalla (2.1) si osserva che dati due corpi di uguale
massa ma di natura diversa, se assorbono la medesima quantità di calore,
il corpo che subisce la più bassa (alta) variazione di temperatura ha più alta
(bassa) capacità termica.
Quindi la capacità termica quantifica la predisposizione di un corpo ad
assorbire (a cedere) calore senza subire un forte innalzamento (abbassamento) di temperatura. Nell’esempio iniziale l’ago ha una bassa capacità
termica rispetto al kilogrammo d’acqua: questo è dovuto sia per il tipo di
sostanza sia per la massa.
Andiamo ora a svincolare la capacità termica dall’influenza della massa.
▀ Calore specifico
del corpo o del materiale di
cui è costituito?
Sia dato un corpo di massa m di cui si è misurata la capacità termica C.
Si definisce calore specifico c del corpo il rapporto
c
C
m
(2.4)
L’unità di misura del calore specifico nel sistema SI è joule su kilogrammo
e kelvin (simbolo J/(kg K)); a volte è espresso anche in calorie su grammo e
grado centigrado (simbolo cal/(g °C)).
Se nella (2.4) si sostituisce C con la (2.2) si ha
c
Q
mT
(2.5)
Se poniamo m = 1 kg e ∆T = 1 K, si ottiene
cQ
(2.6)
simile alla (2.3), che fornisce la seguente definizione alternativa del calore
specifico:
UNITÀ 2 - CALORE
il calore specifico di un corpo è il calore che deve assorbire (cedere)
un kilogrammo della sua massa affinché la sua temperatura aumenti
(diminuisca) di un grado kelvin, o di un grado centigrado.
Rispetto alla capacità termica, il calore specifico ha il vantaggio di dipendere
solo dalla natura del corpo, e dunque, è il parametro significativo per confrontare le caratteristiche termiche di corpi diversi. Si tenga presente che la
determinazione del calore specifico di una generica sostanza dipende dalla
temperatura in cui avviene la misura.
Nella tabella 2.1 sono elencati i calori specifici di alcune sostanze liquide
e solide: i valori elencati sono misurati nell’intervallo di temperatura tra
273,15 K e 373 K. Se si desidera esprimere i valori in calorie su grammi su
gradi centigradi (simbolo cal/g °C) occorre dividerli per 4186: con questa
unità di misura l’acqua ha calore specifico unitario.
I calori specifici dei gas dipendono oltre che dalla temperatura anche da
come avviene la misura, più precisamente, se durante lo scambio termico
si mantiene costante il volume del gas o la sua pressione (tab. 2.2).
c (Jkg-1K-1)
liquidi
Acqua
Alcool etilico
Alcool metilico
Cloroformio
Mercurio
Olio d’oliva
Petrolio
4186
2430
2510
946
138
1983
1686
solidi
Acciaio
Alluminio
Argento
Ferro
Nichel
Piombo
Rame
c (Jkg-1K-1)
602
908
238
477
452
130
389
c (Jkg-1K-1)
Dalle tabelle possiamo appurare la gas
differenza di comportamento termi- Aria secca
1005
co che assumono sostanze diverse. Aria umida
1003
Per esempio, rispetto ad altre sostan- Azoto
1042
ze l’acqua ha un calore specifico eleElio
5190
vato, e questo si ripercuote sulla sua
14300
capacità termica. Ciò significa che Idrogeno
Ossigeno
920
l’acqua è in grado di immagazzinare
Silice
2020
molto calore con aumenti di temperatura relativamente bassi.
A prova di quanto affermato, è di dominio comune che in vicinanza di grandi
distese d’acqua, come mari o laghi, la temperatura non subisce mai forti sbalzi.
2.3
Legge della Termologia
Misurare il calore assorbito o ceduto di un corpo può risultare difficile.
Grazie alla legge della termologia è possibile determinarlo conoscendo il
calore specifico del corpo e l’inevitabile variazione di temperatura che esso
subisce: la temperatura infatti si misura in modo immediato grazie al semplice termometro.
La legge della termologia afferma che
il calore ceduto (assorbito) a (da) un corpo è dato dal prodotto tra la
Tabella 2.1
Calori specifici di alcune sostanze liquide e solide.
Tabella 2.2
Calori specifici di alcuni gas
misurati a pressione costante.
Affrontiamo
la prima legge
fisica importante
della termologia che
mette in relazione
calore e temperatura.
6
7
PARTE C - TERMOLOGIA
sua massa m, il suo calore specifico c e la variazione di temperatura
∆T che subisce, cioè
Q  m c T
(2.7a)
Se sostituiamo ∆T con la differenza (2.1) otteniamo la versione più esplicita
Q  m c (T f  Ti )
(2.7b)
Per quanto scritto nel primo paragrafo, se Tf > Ti (Tf < Ti) significa che il
corpo assorbe (cede) calore e dunque nelle (2.7) Q è positivo (negativo)
come secondo convenzione.
▀ Determinazione della temperatura di equilibrio
La legge della termologia è utile per determinare la temperatura di equilibrio Te raggiunta da due corpi a differente temperatura posti in contatto
termico.
Supponiamo di avere il corpo 1 a temperatura iniziale Ti1 e il corpo 2 a temperatura iniziale Ti2, con Ti1 > Ti2. La temperatura di equilibrio è raggiunta
quando il calore ceduto è uguale al calore assorbito. Quindi, i due corpi
raggiungono la temperatura di equilibrio Te (con T1 > Te > T2) quando il
calore che il corpo 1 cede al corpo 2 è uguale al calore che il corpo 2 assorbe
dal corpo 1, cioè
Qceduto  Qassorbito
(2.8a)
Il calore Qceduto è negativo e quindi occorre metterlo in valore assoluto
affinché l’uguaglianza sia valida. Utilizzando la (2.7b) e sapendo che la
temperatura di equilibrio è quella finale si ha
m1c1 Te  Ti1  m2 c2 Te  Ti 2 
(2.8b)
Si può evitare il valore assoluto ponendo un segno meno davanti al termine
relativo al calore ceduto, cioè
Qceduto  Qassorbito
(2.9a)
m1c1 (Te  T1 )  m2 c2 (Te  T2 )
(2.9b)
e dunque la (2.8b) diventa
UNITÀ 2 - CALORE
L’analisi descritta è valida se sono trascurabili le dispersioni di calore dei
due corpi con altri corpi o con l’aria.
Problema svolto 2.1
Una quantità di acqua di massa mA = 200 g a temperatura iniziale tiA =
98°C viene versata in un recipiente di massa m R = 150 g a temperatura
iniziale tiR = 20°C.
Trascurando le dispersioni di calore con l’aria, determinare la temperatura dell’acqua una volta che è versata completamente nel recipiente.
Il calore specifico dell’acqua è cA = 4186 J kg-1K-1 e quello del recipiente
cR = 795 J kg-1K-1.
Osservando le temperature iniziali si osserva che l’acqua deve cedere
calore al recipiente (QA < 0) e il medesimo calore dovrà essere assorbito
dal recipiente (QR > 0) comportando il raggiungimento di una temperatura di equilibrio Te per entrambi i corpi. Applicando la (2.9a) si ha
QA  QR
e sviluppando con la (2.9b) si ottiene
mAc A (Te  TiA )  mR cR (Te  TiR )
dove Te coincide con la temperatura dell’acqua richiesta dal problema.
Quindi
Te 
mAc ATiA  mR cRTiR
mAc A  mR cR
e dunque convertendo la temperatura in gradi kelvin e le masse in kilogrammi si ha


J 
J 
200 103 kg  4186
(371,15 K)  150 103 kg  795
(293,15 K)

kg K 
kg K 


Te 
 361, 60 K


J 
J 
3
200 103 kg  4186
150
10
kg
795



kg K 
kg K 


La temperatura dell’acqua nel recipiente corrisponde a circa 88 °C.
8
9
unità C2 Riepilogo
2.1 Definizione e misura del calore
calore: grandezza fisica scalare che indica
l’energia che si trasferisce tra corpi in contatto termico e a differente temperatura.
conseguenza del calore: riscaldamento o
raffreddamento di un corpo.
calore ceduto: calore che un corpo cede a un
altro a temperatura inferiore; il valore è per
convenzione negativo.
calore assorbito: calore che un corpo assorbe da un altro a temperatura superiore; il
valore è per convenzione positivo.
raffreddamento: diminuzione di temperatura di un corpo nel cedere calore.
calore specifico: rapporto tra calore assorbito (o ceduto) e variazione di temperatura
che subisce un corpo avente massa di un
kilogrammo.
calore specifico per ∆T = 1 K (o 1 °C): calore che deve assorbire (cedere) un kilogrammo di un corpo affinché la temperatura
aumenti (diminuisca) di un grado kelvin o
un grado centigrado.
2.3 Legge della termologia
legge della termologia:
Q  m c T
riscaldamento: aumento di temperatura di
un corpo nell’assorbire calore.
calorimetro: strumento che misura il calore.
caloria: unità di misura del calore.
2.2 Capacità termica e calore specifico
dove Q è il calore assorbito (o ceduto) da
un corpo, m e c sono la massa e il calore
specifico del corpo e ∆T la variazione di
temperatura che esso subisce.
determinazione della temperatura di
equilibrio:
capacità termica: rapporto tra calore assorbito o ceduto e la variazione di temperatura
che subisce il corpo.
m1c1 (Te  T1 )  m2 c2 (Te  T2 )
capacità termica per ∆T = 1 K (o 1 °C): calore che deve assorbire (cedere) un corpo affinché la sua temperatura aumenti (diminuisca)
di un grado kelvin o un grado centigrado.
dove T1 (T2) è la temperatura iniziale del
corpo con massa m1 (m2) e calore specifico
c1 (c2) e Te è la temperatura di equilibrio.
10
unità C2 Verifiche
VERO O FALSO
1
2
12 L’equivalente meccanico del calore J vale:
Il calore è una grandezza fisica scalare che rappresenta l’energia che si trasferisce da un corpo
a temperatura maggiore a uno a temperatura
minore.
V F
Per convenzione il valore del calore ceduto a un
corpo o assorbito da un corpo ha segno algebrico
negativo.
V F
3
La capacità termica è il rapporto tra il calore
acquistato o ceduto da un corpo e la sua variazione di temperatura.
V F
4
La capacità termica dipende dalla massa del
corpo, mentre il calore specifico non dipende
dalla massa.
V F
5
La capacità termica di un corpo dipende dalla
sua forma.
V F
6
Il calore specifico di un gas dipende, oltre che
dalla temperatura, anche dalla misura, se è effettuata a volume costante o a pressione costante.
V F
7
8
9
Il calore specifico dell’acqua è 4186 J/(kg K).
Espresso in cal/(g K) è uguale a 1.
V F
Una massa di acqua a 10°C, versata in un uguale massa di acqua a 15°C, porta la temperatura
dell’acqua a 25°C.
V F
Un corpo A ha inizialmente temperatura 10°C
ed è messo in contatto termico con un corpo B
di temperatura iniziale 30°C. La temperatura di
equilibrio termico raggiunta da due corpi a contatto è 20°C.
V F
10 Una sostanza che si riscalda rapidamente ha un
basso calore specifico.
V F
TEST
11 L’unità di misura del calore nel SI è
a) il watt
b) il kelvin
c) il grado centigrado
d) il joule
cal
J
a)
4,186
b)
4186
cal
J
c)
4186
J
cal
d)
4,186
J
cal
13 Una caloria equivale a 4,186 J. A quante calorie
equivale 1,0 J?
a) 4,2 · 103 cal
b) 4,2 cal
c) 0,24 cal
d) 1,0 cal
14 Se C è la capacità termica di un corpo di massa
m, il calore specifico del corpo è
a)
Cm
m
b)
C
c)
C
m
d)
Cm
15 Nel sistema SI il calore specifico si misura in
a) kcal/(kg K)
b) J/(kg K)
c) K/(kg J)
d) cal/(kg K)
16 La legge della termologia afferma che il calore
scambiato da un corpo è dato dal prodotto tra
a) il suo calore specifico c e la variazione di temperatura ∆T che subisce
b) la sua massa m e la variazione di temperatura
∆T che subisce
c) la sua massa m, la sua capacità termica C e la
variazione di temperatura ∆T che subisce
d) tra la sua massa m, il suo calore specifico c e la
variazione di temperatura ∆T che subisce
17 Si fornisce la stessa quantità di calore a due corpi
11
PARTE C - TERMOLOGIA
di uguale massa, uno di piombo e uno di rame.
Sapendo che il calore specifico del rame è il
triplo di quello del piombo, quale dei due corpi
subisce la maggiore variazione di temperatura?
a) il piombo
b) il rame
c) la variazione di temperatura è la stessa per i
due corpi
d) non si può rispondere perché non si conosce
la massa dei due corpi
18 Due corpi, con uguale massa, hanno calori specifici c1 e c2 e temperature iniziali T1 e T2. Se i corpi
sono posti in contatto termico, la temperatura Te
di equilibrio è data da
c1T1  c2T2
c1  c2
a)
Te 
b)
T T
Te  1 2
c1T1  c2T2
c)
Te 
c1T1  c2T2
T1  T2
d)
Te 
c1T2  c2T1
c1  c2
QUESITI
19 Quali sono le dimensioni fisiche della grandezza
calore?
20 Perché non ha senso parlare di calore posseduto
da un corpo?
21 Spiega il funzionamento del mulinello di Joule.
22 Che cos’è la capacità termica di una sostanza?
23 Indica le unità di misura nel sistema SI delle
grandezze capacità termica e calore specifico.
unità
C2
Verifiche
24 Qual è la definizione di caloria?
25 Una massa d’acqua di 1 kg è riscaldata di 1 K e
assorbe una quantità di calore di 4186 J. Quanto
calore assorbe se è riscaldata di 1°C?
26 L’alcool etilico ha un calore specifico di circa la
metà di quello dell’acqua. Se si fornisce la stessa
quantità di calore a masse uguali di alcool e di
acqua, quale dei due liquidi subisce il maggior
aumento di temperatura?
27 Perché per provocare una stessa variazione di
temperatura l’acqua, a parità di massa, necessita di una quantità di calore maggiore della
benzina?
28 A cosa serve un calorimetro?
PROBLEMI
29 Calcola la capacità termica di 1,0 g di piombo.
30 Un corpo di massa 0,25 kg assorbe una quantità
di calore di 320 J e varia la sua temperatura di
10°C. Calcola la capacità termica e il calore specifico del corpo.
31 Un corpo di massa 0,500 kg assorbe una quantità
di calore di 200 cal e varia la sua temperatura
di 2,50°C. Calcola la capacità termica e il calore
specifico del corpo.
32 Quanto calore assorbe 1,0 kg di acqua riscaldato
con un aumento della sua temperatura di 10 K?
E se è riscaldato con un aumento di 10°C?
33 Quanto calore occorre a una massa di acqua di
2,5 kg per essere riscaldata affinché la sua temperatura aumenti di 25°C?
34 Con una quantità di calore di 1,95 · 106 J si riscalda una massa di acqua da 13°C a 70°C. Qual è la
massa dell’acqua?
35 How many joules are needed to raise 0,500 kg of
iron from 270 to 300 K?
36 Un recipiente contiene un volume di acqua a
20°C. Successivamente è aggiunto un uguale
volume di acqua a 10°C. Qual è la temperatura
finale dell’acqua? Trascura le dispersioni di
calore.
37 One cup contains 100 g of water at 10°C and
another 50 g of water at 70°C. What is the final
temperature if the water in the two cups is mixed
with no loss of heat?
38 In una tazza sono contenuti 200 g di latte alla
temperatura di 90°C. Se non ci sono dispersioni
di calore e si aggiungono 30 g di caffè a 20°C,
qual è la temperatura di equilibrio raggiunta dal
liquido? Considera il calore specifico del latte
uguale a quello del caffè.
UNITÀ 2 - CALORE
41 Un pezzo di rame di massa 0,50 kg è posto in un
calorimetro che contiene 0,70 kg di acqua alla
temperatura di 18°C. La temperatura iniziale del
pezzo di rame è di 95°C. Calcola la temperatura
di equilibrio raggiunta dal rame e dall’acqua, trascurando il calore ceduto dal rame al calorimetro.
Verifiche
42 Un cubetto di metallo, di massa 200 g e temperatura 120°C, è posto in un calorimetro contenente
400 g di acqua a 20°C. Il metallo e l’acqua raggiungono una temperatura di equilibrio di 25°C.
Trascurando il calore ceduto al calorimetro, calcola il calore specifico del metallo.
C2
40 Un calorimetro ad acqua è un recipiente con
pareti isolanti che contiene acqua. Nel recipiente
sono immersi un termometro e un agitatore per
mescolare l’acqua.
In un calorimetro, contenente 200 g di acqua a
15°C, si inserisce un cucchiaino di alluminio di
50 g a 100°C. Calcola la temperatura di equili-
brio raggiunta dal sistema, trascurando il calore
ceduto al calorimetro.
unità
39 Un termometro ha una capacità termica di 1,5
J/K. Inizialmente la sua temperatura è di 22°C.
È quindi usato per misurare la temperatura di
50 g di acqua e rileva 37°C. Calcola il calore
assorbito dal termometro quando è inserito
nell’acqua e la variazione di temperatura
dell’acqua determinata dall’inserimento del
termometro.
12

Download Report